美国ASME规范与中国压力容器标准的比较

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pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 第３７卷第４期 ２００８年７月 石油化工设备

ＰＥＴＲＯ?ＣＨＥＭｌＣＡＬ ＥＱＵｌＰＭＥＮＴ Ｖ０１．３７

Ｎｏ．４ ２００８ Ｊｕｌｙ 厂”’＋。＋’４、 ｊ标准化：

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文章编号：１０００一７４６６（２００８）０４一００５１一０８ 美国ＡＳＭＥ规范与中国压力容器标准的比较 于秀美１，贾振宇２

（１．北京凯米克尔化工技术有限公司，北京 １００１０１；

２．厉亚项目管理咨询（上海）有限公司ｔ上海２００１２０） 摘要：通过对以ＧＢ １５０一１９９８为核心的我国压力容器标准与美国ＡＳＭＥ标准的分析，在标准体

系、设计思想、使用材料、制造及检验等方面进行了初步的比较，旨在理解和运用两种不同的标准时 有个基本的认识。

关键词：压力容器；标准；ＡｓＭＥ（２００４）；ＧＢ １５０一１９９８｝比较 中图分类号：Ｔ一６５２．１

文献标志码：Ｂ ＡＳＭＥ（２００４） Ｃｏｍｐａｒｉｓ彻ｂｅｔｗｅｅｎ ＧＢ

１５０一１９９８ ａｎｄ

ＹＵ Ｘｉｕ－ｍｅｉｌ，ＪＩＡ Ｚｈｅｎ．ｙｕ２

（１．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１０１，Ｃｈｉｎａ；

２．Ａｓｉａ Ｐｒｏｊｅｃｔｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｓｈａｎｇｈａｉ），Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００１２０，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｂｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ

ｗｉｔｈ ＧＢ ｃｏｎｔｅｎｔｓ

ｂｅｔｗｅｅｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｖｅｓｓｅｌ ｓｔａｎｄａｒｄ ａｓ

１５０一１９９８ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ

ａｎｄ ＡＳＭＥ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｖｅｓｓｅｌ ｓｔａｎｄａｒｄ，ｓｕｃｈ ｓｏ

ｓｔａｎｄａｒｄ ｓｙｓｔｅｍ，ｄｅ—

ｓｉｇｎ ｉｄｅａ，ｍａｔｅｒｉａｌ，ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ，ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄ ｏｎ，ｓｏｍｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｖｅｓｓｅｌ；ｓｔａｎｄａｒｄ；ＡＳＭＥ（２００４）；ＧＢｌ５０—１９９８；ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ 美国ＡＳＭＥ锅炉及压力容器规范是由美国机 械工程师学会（ＡＳＭＥ）的锅炉及压力容器委员会 （ＢＰＶＣ）制定的，是世界上应用最早的标准之一，现 已被公认为世界上技术内容最为完整、应用最为广 泛的压力容器标准。经过几十年来压力谷器设计、 制造经验的积累总结和完善，我国也已形成以 ＧＢ

应以后者为准。目前，国内压力容器标准体系在大 多数领域内都有与国外标准相对应的标准，技术内 容在总体上也达到了国际先进标准的水平。 随着我国经济融入全球经济一体化进程的不断 深入，外商在华投资或承包国内外项目时，或国内公 司承包国外项目时，出现了许多要求压力容器按照 国外标准进行设计制造，并要求监检单位按国外标 准监检的情况。此外还经常遇到一些要求设备由国 内设计制造，而安装使用在国外的情况，这些涉外项 目经常遇到压力容器使用标准的问题。对于相关的 工程技术人员来说，将我国的压力容器标准与 ＡＳＭＥ规范进行比较、分析，有助于项目实施过程 中对两种标准体系的理解和运用。 １５０—１９９８《钢制压力容器》为核心的一系列压 力容器产品标准、基础标准和零部件标准，并以此构 成了压力容器标准体系的基本框架。《压力容器安 全技术监察规程》（以下简称《容规》）主要解决安全 技术监督问题，而不是产品标准。我国作为产品的 设计和制造者，遵守容器安全技术监察规程和标准 是一致的。如果标准与《容规》中的规定相抵触时， 收稿日期：２００８一０２—１４ 作者简介：于秀美（１９７６一），女，内蒙古通辽人，工程师，学士，从事化工工艺、管道设计及压力容器制造工作。 石油化工设备

２００８年第３７卷 １

两种压力容器标准对应关系

我国压力容器标准分类相对较细，基本按容器

但在体系上有很大的差别。 （１）构成体系 ＡＳＭＥ规范把压力容器用材标 准列为规范第二卷，是规范的一个重要组成部分。 我国标准按照不同的类型、用途分别编制了不同的 钢材标准，并形成了一个较为完整的体系，其中主要 有ＧＢ ６６５４—１９９６《压力容器用钢板》、ＧＢ ３５３１一 类型及容器主体材料来分别制订相应标准，如钢制 压力容器、铝制压力容器、卧式容器、塔式容器及球 形储罐等。ＡＳＭＥ规范并不按容器类型分别制定 相应的标准，只是在设计中引用不同的载荷规范。 两者主要压力容器标准的对应关系见表１。 表ｌ主要压力容器标准对应关系 １９９６《低温压力容器用低合金钢板》、ＧＢ ８１６３—８７ 《输送流体用无缝钢管》，ＧＢ／Ｔ ４２３７—１９９２《不锈钢 热轧钢板》、ＧＢ／Ｔ ３０７７—１９９９《合金

结构钢》、

Ｇ】Ｂ／Ｔ ３２７４—１９８８《碳素结构钢和低合金结构钢热轧 我国主要压力容器标准 ＧＢ 压雪昙围

≤３５ ＭＰａ ≤３５ ＭＰａ ＡＳＭＥ

适用 压力范围 ≤２０ ＭＰａ ≤２０ ＭＰａ ≤２０ＭＰａ

规范 第Ⅷ卷 第一分册 第Ⅷ卷 第一分册 第Ⅷ卷 第一分册 ≤１００ ＭＰａ 厚钢板和钢带》等标准。钢材的牌号、等级少于

ＡｓＭＥ规范，ＧＢ １５０在材料的选用方面进行了补充。 １５０—１９９８ ４７３４—２００２ ４７４５—２００２ 《钢制压力容器》 ＪＢ

（２）使用范围

ＡＳＭＥⅧ一１规定，非本卷许可 《铝制压力容器》 ＪＢ

的其它材料不得采用，而ＧＢ １５０允许使用标准以 外的材料，只要其符合规定的成分和技术要求就可 以使用。 （３，生产许可 ＡＳＭＥ规范的前言明确地指 《钍制压力容器》 强ｌＺ町Ｍｆｌａ １ ９９５ ≤３５脚ａ

《钢制压力容器——分析设 计标准》 《超高压力容器》（制定中） ４７０８—２０００ ＞１００ ＭＰａ 第Ⅶ卷 第三分册 ＪＢ

第Ⅷ卷 第二分册 出，按认可的材料标准生产的材料对其生产国家没 有限制；采用国内生产的经认可的材料或按照国内 标准设计有利于降低制造成本。 ＞７０ ＭＰａ 第Ⅸ卷 ４ 第Ｖ卷

《钢制压力容器焊接工艺评定） ＪＢ／Ｔ 设计 职责

４７３０．１～４７３０．６—２００５ 《承压设备无损检测》 ４．１

ＡＳＭＥ规范中将设计作为独立的一方，规范中 ２标准制订、修订和管理

我国的压力容器国家标准是由全国压力容器标 准化技术委员会负责编制、修订工作，由各地安全监 察部门依据国家锅炉压力容器安全监察局的有关法 规、规程来控制、监督压力容器的设计、制造和检验 各环节，保证产品质量和安全使用。我国标准更强 调结构设计能力和制造厂的总体生产装备能力，重 视产品的最终检验。 ＢＰＶＣ定期召开会议，研究Ａ

ＳＭＥ规范的修订 工作，安全监察和管理工作是通过授权检验机构对 建造方取证审查、授权检查和注册登记工作，配合使 用压力容器产品的有关法令、法规、行业规定等完成 的。美国的标准法规给制造厂以较多的选择，强调 生产经验和过程责任，重视压力容器生产过程控制 程序和质量体系。 ３

提及的设计是作为压力容器建造方工作的一个环 节，是容器制造厂工作内容的一部分，而不是建造方 以外的另一方。ＧＢ １５０和《容规》中明确地把设计 作为独立于制造的另一方，实行设计许可证制度，标 准中规定了设计单位的职责。 ４．２

设计思想和许用应力 ＧＢ

１５０和ＡＳＭＥ都采用了一次薄膜应力或最

大直接应力不得超过许用应力这一设计思想。但两 个标准中规定的安全系数有所不同，主要依据的是 经验、试验证据和理论评估，同时与其规定的材料标 准、计算方法、制造要求和检验要求相适应。 ＧＢ

１５０与ＡＳＭＥ规范所使用的许用应力差别

见表２。表中，ｃｒｂ为钢材标准抗拉强度下限值，以 （口叫）为钢材标准常温屈服强度（或ｏ．２％屈服强 度），Ｚ（ｃｒ５．：）为钢材在设计温度下的屈服强度（或者 Ｏ．２％屈服强度），而为设计温度下钢材经１０×１０‘ｈ 断裂的持久强度的平均值，一为钢材在设计温度下 经１０×１０‘ｈ蠕变率为１％的蠕变极限，ＭＰａ。Ｓｔ为 室温下规定的最小抗拉强度，５ｖ为室温下规定的最 小屈服强度，Ｓ：为设计温度下产生（０．０１／ｌｏｏＯ）ｈ蠕 材料

虽然ＧＢ １５０、《容规》、ＡＳＭＥ规范中都有专门 章节对压力容器用材的标准、牌号及要求进行规定， 第４期

于秀美，等：美国ＡＳＭＥ规范与中国压力容器标准的比较 变率的平均应力；Ｓ５．：为钢材在设计温度下ｏ．２％的 最小屈服强度，Ｓ０为设计温度下规定的最小屈服强

度，Ｓ备为设计温度下１０×１０４ ｈ断裂的持久强度的 平均值，ｋｓｉ。 ＭＰａ

表２许用应力对比 ４．３

焊接接头及接头系数

ＡＳＭＥ和ＧＢ １５０对焊接接头的分类是一样

头都规定了焊接接头系数，同时允许采用降低焊接 接头系数而免除无损检测要求。 ＣＢ

的，均为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ这４类，针对不同接头型式的焊 接接头系数和检验要求有所区别。 ＡＳＭＥ规范中，焊接接头系数仅取决于该焊接 接头型式和无损检测程度，而与任何其他接头的无 损检测程度无关，即１台容器不同的接头可以使用 不同的焊接接头系数，对Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ这４类焊接接

１５０中，焊接接头系数特指Ａ、Ｂ类焊接接

头，且以射线和超声检测为准，不允许降低焊接接头 系数而免除无损检测要求，产品制

造完成后必须对 Ａ、Ｂ类接头进行射线或超声检测，Ｃ、Ｄ类焊接接头 只要求在限定条件下进行磁粉或渗透检测。现以母 材为钢的焊接接头为对象作比较，见表３。 表３焊接接头系数对比 ４．４

强度计算 在压力容器设计时，主要考虑了两种失效理论，

容器的内部或外部，应整圈围绕在圆筒的圆周上，容 器内部的构件如塔盘等，若设计成起加强作用时，也 可作加强圈用。加强圈与圆筒之间可采用连续或间 接的焊接，当加强圈设置在容器外面时，加强圈每侧 间断焊接的总长度应不少于圆筒外圆周长的１／２， 当设置在容器里面时，应不少于圆筒内周长的１／３。 对于上述加强圈设置准则，我国压力容器标准与 将ＧＢ １５０和ＡＳＭＥ ＡＳＭＥ规范是一致的。 ＡＳＭＥ规范中规定每段填角焊缝的长度应不 小于５１ ｍｍ，相邻两段之间的最大净距为外加强圈 时８艿。，内加强圈１２艿，，其中函为加强圈连接外壳体 的壁厚。在符合ＡＳＭＥ规范的有关条件时还允许 加强圈一侧填角焊缝为连续的焊接，另一侧为间断 焊的焊接，焊接段的长度应不小于５１ ｍｍ，相邻两 焊段间的最大净距应为２４艿－。我国压力容器标准 中并未规定每段填角焊缝的长度，同时也未建议使 用一侧连续焊，而另一侧为间断焊。 一是过量的弹性变形，包括基于弹性理论的弹性失 稳。另一个是过量的弹性变形和塑性失稳，即增量 跨塌，设计时通常假定弹性失效。各国压力容器标 准都将上述强度理论用于压力容器的设计，但具体 的计算公式却存在着差异。 （１）内压圆筒厚度计算 规范第Ⅷ卷第一分册有关受内压时的设计计算公式 进行比较，见表４。ＧＢ １５０中，户。为计算压力，［口］‘

为设计温度下材料的许用应力，ＭＰａ；Ｄｉ为内直径， 艿为计算厚度，ｍｍ；西为焊接接头系数；Ｋ、Ｍ、Ｑ为 相关的形状系数；口为锥壳半顶角，（。）。ＡＳＭＥ规 范公式中ｐ为设计内压力，Ｓ为最大许用应力值， ＭＰａ；Ｅ为焊接接头系数；Ｒ为所计算的内半径，Ｌ 为球形或碟形封头球面部分的内半径，ｍｍ。 （２）外压圆筒加强圈的设置 加强圈可设置在 石油化工设备

２００８年第３７卷

裹４主要受压元件计算公式比较 比较项目 圆筒形壳体 ＧＢ １５０

圆形或长圆形孔时，孔的长径与短径之比应不大于 ２．Ｏ。ＡＳＭＥ规范第Ⅷ卷第一分册则允许孔的长径 与短径之比大于２．ｏ，但应增强短径方向的补强，以 避免扭转力矩产生的过度变形，且形状不仅限于圆 形、椭圆形和长圆形，但其所有转角应具有适当的半 径。同时两者在开孔尺寸的限制和补强面积的计算 上存在着一些差异，见表５～表６。 表中，Ｄｉ为内直径，ｄ为开孔最大直径，ｄ、￡，为 壳体开孔处的计算厚度，况，、“为接管有效厚度，乱 为壳体开孔处的名义厚度，文。为接管名义厚度，￡为 规定的容器壁厚（不包括成型裕量），Ｂ为补强有效 宽度，ｍｍ；Ａ为开孔削弱所需要的补强截面积， ｍｍ２；，ｒ为削弱强度系数；Ｆ为校正系数；正。＝Ｓ。／ Ｓ，，为用于插入壳体壁的接管系数；Ｓ。为接管许用 应力值，Ｓ，为容器许用应力值，ｋＰａ。 ＡｓＭＥ第Ⅷ卷第一分册

ａ＝声Ｒ／（ｓ￡一ｏ．６ｐ）， 艿＝户。Ｄｉ／（２［力‘Ｉ一户。） 环向应力

占一户Ｒ／（２ＳＥ＋Ｏ．６户）．

纵向应力 环形壳体 艿＝ｐ。ＤＩ／（４［口，－一九） 艿＝ｐＲ／（２ｓＥ—ｏ．２ｐ） 椭圆形封头占＝ｐ。Ｄｉ／（２［ｄ］‘≠一０．５户。），艿＝户Ｄ／（２Ｓ￡一Ｏ．６ｐ） 标准型 占＝Ｋｐ。Ｄｉ／（２［口］’≠一Ｏ．５户。）． 非标准型 碟形封头 半球形封头 锥段和锥形封头

艿一Ｍ≯。Ｄ／（２［司‘ｔ一户ｃ）护ｏ．８８５ｐＬ／（ＳＥ—ｏ．１ｐ） 艿＝Ｑｐ。Ｄｌ／（２［口］‘ｔ—ｐ。）

艿＝户。Ｄｉ／ 艿＝ｐＬ／（２ＳＥ—ｏ．２ｐ） （２［口］，壬一户。）ｃｏｓ口

艿＝户Ｄ／［２ｃｏｓ口× （ＳＥ—ｏ．６户）］

（３）开孑Ｌ尺寸和开孔补强ＧＢ １５０规定壳体上 的开孔应为圆形、椭圆形或长圆形，当在壳体上开椭

表５开孔尺寸的限制对比 表６补强面积计算公式对比 对比项 所需补强面积 ＧＢ １５０

验师的职责和工作程序除了ＡＳＭＥ规范中有所规 定外，还应符合美国锅炉压力容器检验师总部（ＮＢ） 的有关规定。

ＡｓＭＥ规范第Ⅶ卷第一分册 Ａ＝ｄ￡，Ｆ＋２ｆ。“Ｆ（１一＾１） Ａ＝矗，＋２瓶。（１一，ｒ）

有效补强宽度Ｂ＝ｍｘ（２ｄ，ｄ＋ｚ抚＋２如）Ｂ＝ｍａｘ（２ｄ，ｄ＋２“＋２￡） ＾１

我国压力容器标准和规程虽然也列入了有关质 量控制要求，但没有分制造厂检验和检验师检查两 种不同性质的检验要求。ＧＢ １５０和《容规》没有对 检验师的职责、工作内容、程序、方式和要求做出具 体规定。 ５．１

有效外侧高度 ２ｍｉ“（实际外伸高度’ ＳＱＲＴ（ｄ抚，））

＾Ｉ—ｍｉｎ（２￡。２．５ｋ＋￡。） 有效内侧高度

＾２＝ｍｉｎ（实际内伸高度。＾２＝ｍｉｎ（实际内伸高度， ＳＱＲＴ（旗。）） ２ｆ，２．５ｔ。） ５

制造、检验

在两个标准和规范体系中，制造是最具共性的

焊工考试和管理 焊接压力容器的焊工必须经焊接技能评定或考 试，取得焊工合格证后才能在有效期内担任合格项 目范围内的焊接工作。最新出版的《锅炉压力容器 压力管道焊工考试与管理规则》与ＡＳＭＥ规范第Ⅸ 卷在许多方面的要求是一致的，但也存在一些差别， 见表７。 环节。当然，在容器制造厂控制产品质量以及保证 产品安全性能的具体措施方面还是存

在着众多不同 之处。

ＡＳＭＥ规范中，制造包括了制造厂的工艺和质 量控制要求以及制造厂必须进行的检验和试验项 目。此外，制造厂还必须配合并接受授权检验机构 （钢印和注册产品）或第三方检验机构（非钢印产品） 的检查。规范中列出了明确的检验项目、试验（制造 厂）和检查（检验机构）项目、程序及要求。授权检 ，

焊工技能评定（焊工考试）前必须有完整的焊接 工艺评定。ＡｓＭＥ标准规定，＿二名焊工只要通过经 工艺评定过的任一材料的焊接，就能认为该焊工同 样拥有使用该焊接方法的其它经评定的材料的焊接 资格，且不需要理论考试。而中国标准要求按材料 第４期

于秀美，等：美国ＡＳＭＥ规范与中国压力容器标准的比较 ５５?

等级进行焊工考试，只有通过该等级的考试才能取 得该等级的焊接资格，高等级可以代替低等级，反

之则不可，而且考试首先通过理论考试，并应逐级 进行。

袭７焊工考试和管理对比

５．２焊接工艺评定 焊接工艺评定的方式、方法及评定项目、检验等 基本相同，但两者也存在着一定的差异。 根据ＡＳＭＥ标准，凡未列入标准的金属材料焊 接前均需一一进行评定，即凡是美国以外的国家生 产的材料，不论其化学成分和力学性能多么相似，都 应一一进行评定，这无疑会造成大量的人力和物力 的浪费。而我国的标准规定，凡化学成分和力学性 能能划入中国标准的某一级别的国外材料均可视为 中国同级别材料，同级别材料的工艺评定可以套用， 因而省去了大量的重复工作。 对于氩弧焊打底电弧焊盖面焊接方法的工艺评 定，ＡＳＭＥ要求底层的氩弧焊需做厚度为 １２．７ ｍｍ（０．５ 关章节没有具体规定。 表８对口错边■对比 ｍｍ

注：８为对口处钢材厚厦，胁。 ５．５

待焊接表面的清理及施焊环境 ＧＢ

ｉｎ）的氩弧焊评定，做起来十分困难， １５０对待焊接表面的清理要求更为具体，特 而我国规程无此要求。 ５．３

别是规定了对高强度钢材和ＣｒＭｏ低合金钢材经 火焰切割的坡口表面应进行磁粉或渗透检测。 ＡＳＭＥ则对可能遇到的情况做了一些指导性规定。 ＧＢ

焊接材料 两种标准中相似焊接材料的化学成分、力学性

能基本相同。 ５．４焊前装配要求 （１）对口错边量 见表８。 （２）壳体圆度 ＧＢ ＧＢ １５０与ＡＳＭＥ对口错边 １５０明确规定了焊接材料的储存条件和施

焊环境对温度、风速及相对湿度等的限制条件， ＡＳＭＥ仅对温度做了明确要求，其余影响因素均为 建议性要求。 ５．６

量的要求基本一致，具体数值稍有差异，其数值比较 １５０与ＡＳＭＥ中对承受内 焊缝余高 ＧＢ

１５０对Ａ、Ｂ类焊缝区分了焊缝坡口侧焊缝 压容器的壳体圆度的规定基本一致，ＧＢ １５０附加有 且不大于２５ ｍｍ要求，较ＡＳＭＥ严格一些。 两者标准对承受外压及真空容器的壳体圆度规 定一致。 （３）壳体直线度

ＧＢ

余高旬和焊缝根部侧焊缝余高晚，并分别做了规 定，且要求较ＡＳＭＥ严，对Ｃ、Ｄ类焊缝要求焊缝与

母材呈圆滑过渡。剐弓Ⅷ按照材料厚度和焊缝类型 分别做了规定，两者数值比较见表９和表１０。 ５．７

１５０明确规定，壳体直线 焊工和焊接操作工识别 ＧＢ

度允差应不大于壳体长度的１‰，当直立容器的壳 体长度超过３０ ｍ时，其壳体直线度允差应当符合

ＪＢ ４７１０—９２《钢制塔式容器》的规定。而ＡＳＭＥ相 １５０仅简单地规定了应在规定的部位打上 焊工钢印，ＡＳＭＥ则详细规定了在各种情况下对焊 工和焊接操作工识别的要求，体现了ＡＳＭＥ重视过 石油化工设备

２００８年第３７卷 程控制的原则。 表９

要的冲击试验，凡属下列情况之一的压力容器应每 ＧＢｌ５０规定的焊缝余商

台制作产品焊接试板： （１）移动式压力容器（批量生产的除外）。 （２）设计压力大于１０ ＭＰａ的压力容器。 （３）现场组焊的球形储罐。 （４）使用有色金属制造的中、高压容器或使用 巩≥５４０ ＭＰａ的高强度钢制造的压力容器。 （５）异种钢（不同组别）焊接的压力容器。 （６）设计图样上或用户要求按台制作产品焊接 试板的压力容器。 （７）ＧＢ

１５０中规定应每台制作产品焊接试板的 压力容器。

表１０ ＡｓＭＥ规定的焊缝余高 ｍｍ

而ＡＳＭＥ规范第Ⅷ卷第一分册对常规经过焊 接工艺评定合格的不要求做产品焊接试板，而下述 情况则要求按规范规定制作产品焊接试板。（１） 对于焊接接头系数不大于Ｏ．８，以ＡＳＭＥ 规范给定的任一压焊焊接方法（电阻焊除外）制作的 接头，在其容器或零件上此类焊缝应制作产品焊接 试板，试样可取自壳体本身或取自纵焊缝的延长部 位。容器无纵

焊缝时可取自容器相同材质、相同厚 度且按相同工艺焊制的试板，并裁取１件小截面拉 伸试样和２件侧弯试样进行试验。 （２）若焊接工艺评定要求做焊缝及热影响区冲 击试验时，容器冲击试板应从用于单台或多台容器 几炉钢号中的某一炉钢板上制取。对于Ａ类接头， 试板应尽可能成为产品接头端部的延长部分，以使 试板焊接件尽可能接近于容器焊接接头的质量和形 式。对于焊接工艺与Ａ类接头不同的Ｂ类接头，试 板应在与制造容器相同的焊接条件下焊接，使用同 样型式的设备、位置和焊接工艺，且焊接应与产品的 焊接同时进行，或在即将开始焊接产品时进行。 ５．１０

５．８焊后热处理 ．

ＡＳⅧ按照焊接母材的分组号分别详细规定了

各组材料必须进行热处理和非强制性热处理的范围， 以及各组材料在不同厚度时的热处理要求。ＧＢ １５０

则概括性地规定了须热处理的范围以及热处理的方 法，但基本涵盖了各种情况对材料热处理的要求。二 者焊后热处理方法的具体规定略有差异，见表１１。 表ｌｌ热处理方法比较 质量检验等级的划分

中国标准根据焊缝的重要程度把焊缝划分为 一、二、三级。而ＡＳＭＥ标准对所有的焊缝不划分 等级，均采用一个标准，势必造成对重要焊缝的质量 要求相对较低，而对次要焊缝的质量要求叉太高的 情况，对工程质量来说并不是好事。 ５．１ｌ无损检测 ＧＢ 注：ｄ为焊接接头处钢材厚度，ｍｍ． ５．９ １５０和ＡＳＭＥ规范第Ⅷ卷第一分册对无损

检测人员资格、焊缝透照比例、评定要求等方面存在 着一定差异，见表１２。 ５．１２

产品试板 为了检验产品焊接接头和其他受压元件的力学 无损检验质量标准 性能和弯曲性能，《容规》里明确规定对压力容器纵 焊缝应制作焊接试板，制取试样进行拉伸、冷弯和必

以射线检验为例，比较ＡＳＭＥ标准和中国标 准的异同。 第４期

于秀美，等：美国ＡＳＭＥ规范与中国压力容器标准的比较 ’５７。 人员资格要求

必须经过技术培训，并按照锅炉压力容器无损检测 人员资格监定试／考核合格．获得《锅炉压力容器无损 检测人员资格证）

由持有ＡＳＭＥ认证证书的压力容器制造厂组织无 损检测人员的培训，考试和评定工作；或取得ＡＳＮＴ 无损检测人员资格证 ①１００％射线检测。②抽样射线检测，每１５．２ ｍ焊 缝作一处抽样检测，一处抽样射线底片最小长度为 １５０

产品焊接透照 比例分类

①１００％射线或超声检测。②局部射线或超声检测， 探伤比例５０％（铁素体钢制低温压力容器）。③局部 射线或超声检测，探伤比例２０％ ｍｍ

评定标准

①１００％射线检测，不低于Ⅱ级为合格。②局部射线 检测．不低于Ⅲ级为合格．③１００％超声检测，Ｉ级为 合格。④局部超声检测，不低于Ⅱ级为合格

ＡｓＭＥ规范不划分Ｉ、Ⅱ、Ⅲ级片．１００％射线检测 和抽样射线检测对气孔、夹渣和圆形显示的控制有所 不同，总体评片标准比我国的要低 ①内容物为致死物时，筒体及封头的对接接头。② 本体的对接接头板厚超过卜１／２”（３８ ｍｍ）；或超过 ＵＣＳ－５７，ＵＮＦ．５７，ＵＨｐＬ．３３，ＵＣＬ－３５及ＵＣＬ３６所额 外规定之最小板厚者；或ｕＨＴ－５７，ｕＬｗ一５１，ｕＬｗ－５２ （ｄ），ＵＬｗ一５４及ｕＬＴ＿５７所额外规定之状况者。③设 备为无火蒸气锅炉且设计压力大于５０ ｐｓｉ（Ｏ．３５ ＭＰａ） 时，简体及封头的对接接头。④进行气压试验的容器。 ⑤焊接接头系数为１．Ｏ的对接接头 需１００％射线 （超声）检测情形

①厚度大于３０ ｍｍ的碳素钢、１６ＭｎＲ。②板厚度大 于２５

ｍｍ的１５ＭｎＶ、２０ＭｎＶ、２０ＭｎＭｏ和奥氏体不锈 钢。⑦标准抗拉强度大于５４０ ＭＰａ的钢材。④钢板 厚度大于１６ ｍｍ的１２ＣｒＭｏ、１５ＣｒＭｏ、１５ＣｒＭｏＲ，其它 任意厚度的ｃｒＭｏ低合金钢。⑤进行气压试验的容 器。⑥图样说明盛装毒性为极度为极度或高度危害介 质的容器。⑦图样规定须１００％检测的容器。⑧多层 包扎压力容器内筒的Ａ类焊接接头。⑨热套压力容 器各单层圆筒的Ａ类焊接接头．

（１）ＡＳＭＦ标准规定裂纹、未熔合、未焊透为不 允许缺陷。中国标准规定裂纹、未熔合为不允许缺 陷，一级焊缝未焊透为不允许缺陷，二、三级焊缝允 许一定范围的未焊透。 （２）ＡＳＭＥ允许的条状缺陷相当于中国标准的 一、二级焊缝的要求。 （３）ＡＳＭＥ允许的圆形缺陷相似于中国标准的 要求，但根据壁厚的划分比中国标准更详细。 （４）中国标准用长度和深度评定根部内凹为一、 二、三级，数据具体。而ＡＳＭＥ只提到黑度突变的 根部内凹为不允许，相对较粗。 （５）ＡＳＭＥ没有焊后光谱复查检验要求，很难 发现材质错用问题，可能因此造成大的质量事故。 （６）ＡＳＭＥ标准中没有焊口焊后热处理后进行 硬度检验的要求和硬度检验标准，致使焊口焊后热 处理后的焊接残余应力消除结果无法确定。 对受监焊口而言，ＡＳＭＥ标准除对未焊透的要 求比中国标准严以外，其它条款均与中国标准类似 或要求较低。二者的具体要求比较见表１３。 ５．１３ ＧＢ

定。而ＡＳＭＥ规范对同一部位的返修次数未作规 定，但每次焊接返修前，其返修方法应经授权检验师 （ＡＩ）认可。对不同组别材料的返修深度、预热要求 及无损检测等做了详细规定。 ５．１４

水压试验前的监督检查

ＡＳＭＥ标准的所有检查工作均在产品制造过 程中进行，现场安装只有水压试验条款，无水压试验 前监督检查条款。而我国对水压试验前监督检查十 分重视，检查大纲对所需监督检查的项目和内容规 定十分细致，检查项目很多。没有水压试验前监督 检查，绝不允许进行水压试验。 ５．１５ 压力试验

水压试验作为设备制造的最后一道工序，除了 对设备的强度进行检验外，还将对焊缝的致密性或 密封结构的严密性能进行检验。我国标准与 ＡＳＭＥ对压力试验压力的比较见表

１４。表中，夕设 计压力，［口］、Ｓ为容器元件材料在试验温度下的许 用应力，［盯］‘、Ｓ，为容器元件材料在设计温度下的许 用应力，ＭＰａ。 关于Ｓ／Ｓ。值，ＡＳＭＥ认为，法兰螺栓材料的安 全系数远大于其它受压元件材料的安全系数，故其 数值为按最大主应力进行设计的简体、封头、接管等 元件选取而不必包含螺栓等紧固件。ＧＢ １５０则明确 规定，容器各元件（筒体、封头、接管、法兰及紧固件 等）所用材料不同时，应取各元件材料比值之最小值。

焊接返修 １５０规定焊接返修必须由持证焊工按评定

合格的工艺进行，焊缝同一部位的返修次数不宜超 过２次。如超过２次，返修前均应经压力容器制造 厂技术总负责人批准，返修次数、部位和返修情况应 记人容器的质量证明书。对材料的具做要求未做规 第３７卷第４期 ２００８年７月

石油化工设备 ＰＥＴＲＯ—ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ Ｖ０１．３７

Ｎｏ．４ ２００８ Ｊｕｌｙ

文章编号：１０００一７４６６（２００８）０４一００５８一０３ 压力容器外压内试问题的探讨 路 涛

２１４０２５）

（江苏省特种设备安全监督检验研究院无锡分院，江苏无锡

摘要：通过对外压容器特别是带夹套容器的特性分析，提出了外压客器进行内压试验在设计时存 在的问题，指出了外压内试的局限性。 关键词：夹套容器；外压内试；局限性 中图分类号：ＴＱ ０５０．１ 文献标志码：Ｂ

缺陷名称———————］广————————————！塑等量壅——————————二——面—一ＡｓＭＥ茎主 表１３质量检验标准比蒸 表１４压力试验压力数值比较

焊接评定、无损检测等在内的１２卷内容，基本上涉 及了压力容器建造的各有关方面。 我国的压力容器标准ＧＢ １５０、ＪＢ ４７３２以及 ＧＢ

１５１等主要参照了ＡＳＭＥ规范。但是我国压力 ６ 结语

总体上来说，我国压力容器标准是开放型的，即 容器标准体系和ＡＳＭＥ标准体系存在着差异，标 准的内容也有较大差别，在实际使用时对两种标准 体系的相关标准进行比较分析，有助于理解和实施 ＡＳＭＥ规范，也有助于理解我国压力容器标准的发 展变化。

致谢：本文参阅了许多同仁的相关资料，在此一并表示 感谢！ （许编）

每项标准（如ＧＢ

１５０、ＧＢ １５１和ＪＢ ４７３２）只是针对

特定的技术问题，为处理整个压力容器建造，还需要 相应的一系列配套标准，例如有关材料、制造和检验 等的标准相配合。ＡＳＭＥ规范总的来说是封闭型 的，迄今为止，它已包括了压力容器建造规则、材料、 收稿日期：２００８一０２—１０ 作者简介：路涛（１９８１一），男，江苏南京人，助工，学士，从事锅炉、压力容器及压力管道的制造监督及检验工作。 1

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